Pascal Nzonzi commence à faire du théâtre à l'âge de dix-huit ans à Brazzaville (actuellement en République du Congo)[1], sur les conseils d'un acteur qui l'avait vu participer à une lecture de textes en public. Invité à visiter le Théâtre national Congolais, il est aussitôt conquis et décide de devenir comédien[1]. Après le Théâtre National Congolais, il parfait son apprentissage du métier d'acteur au Centre de formation et de recherche d'Art Dramatique de Brazzaville, puis poursuit sa formation en France, à la Maison de la Culture du Havre puis au Conservatoire national supérieur d'art dramatique de Paris, où il a comme professeur Pierre Debauche[2].
Pascal Nzonzi est d'abord principalement actif au théâtre, où il fait carrière pendant plus de quarante ans. Admirateur de grands auteurs comme Rimbaud qu'il a découvert en autodidacte[1], il cite également parmi ses influences Aimé Césaire, dont il a interprété des textes sur scène dans les années 1990. Il tient en parallèle des rôles secondaires sur grand et petit écran, et travaille également dans le doublage. En 2001, il tient le rôle du père de l'héroïne dans le téléfilm Fatou la Malienne. Sa carrière sur grand écran s'accélère à partir de 2012 et de sa participation au film Paulette. En 2014, son personnage de père africain raciste dans Qu'est-ce qu'on a fait au Bon Dieu ? le fait connaître d'un large public[3]. Il déclare, à propos du message antiraciste de Qu'est-ce qu'on a fait au Bon Dieu ? : « C’est un film qui tombe à pic en ce moment dans notre pays, car on est envahi par les discours nauséabonds. Moi, qui aime la France par ses grands auteurs, je suis navré de constater qu’actuellement, tout se passe comme s’ils n’avaient jamais existé[1]. »
En 2016, la sortie du film Les Visiteurs : La Révolution est accompagnée d'une polémique le concernant. Sur l'affiche de ce film, bien qu'il soit représenté avec huit autres acteurs, Pascal Nzonzi est en effet le seul dont le nom ne soit pas mentionné. Certains ont émis l'hypothèse que cela pouvait venir du fait qu'il soit aussi l'unique acteur noir. Le producteur, Gaumont, a répondu que Pascal Nzonzi était le seul des neuf comédiens principaux à ne pas avoir demandé par contrat à voir son nom figurer en tête d'affiche et, pour montrer sa bonne foi dans le refus du racisme, a rappelé avoir produit le film Chocolat, avec Omar Sy[4]. Pascal Nzonzi lui-même n'a pas souhaité s'exprimer sur cette affaire, mais son fils a confirmé que l'absence de son nom sur l'affiche était due à une négligence de son agent[3].
En 2016, il est membre du jury du festival Voix d'Étoiles de Port Leucate.
